210 likes | 427 Views
Misconcepten, een nieuwe didactiek?. Woudschoten 16-17 december 2006. Programma. Bronnen Wat theorie Voorbeeld De praktijk – aan de slag Reacties. Bronnen. ‘Making sense of secondary science’ Rosalind Driver Ann Squires Peter Rushworth Valerie Wood –Robinson ISBN 0-415-09767-3
E N D
Misconcepten,een nieuwe didactiek? Woudschoten 16-17 december 2006 Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Programma • Bronnen • Wat theorie • Voorbeeld • De praktijk – aan de slag • Reacties Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Bronnen • ‘Making sense of secondary science’ Rosalind Driver Ann Squires Peter Rushworth Valerie Wood –Robinson ISBN 0-415-09767-3 • Conceptual Physics 10th ed Paul G. Hewitt ISBN 0-321-31532-4 • Practicing physics Paul G. Hewitt ISBN 0-8053-9198-3 • Media Workbook Abigail Reid Mechtenberg ISBN 0-8053-9376-5 • Conceptual physics 9th edition Paul Robinson ISBN 0-321-05205-6 • De syllabus conceptcartoons met teksten van John De Poorter (Arteveldehogeschool), Christel Balck (KaHo St.Lieven) en Marc Debusschere (Diocesane Pedagogische Begeleidingsdienst Bisdom Gent) met financiële steun van Wetenschapsbeleid. Het opzet is het stimuleren van het gebruik van deze didactische techniek. Deze tekst wordt gratis verspreid en beoogt geen enkel commercieel doel. • Naar een oorspronkelijk idee van Brenda Keogh en Stuart Naylor. • Werkten mee Rita Van Peteghem en de uitgeverij Wolters Plantijn. Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
1. Probleemstelling 2. Verklaring geven vanuit eigen ervaringen + werkhypotheses formuleren Werkhypothese 1+ voorspelling Werkhypothese 2 + voorspelling Werkhypothese 3 + voorspelling Planning Realiseer 3. Experimentele toetsing 4. Terugkoppeling/ reflectie/ nabespreking: Selectie van de werkhypothese die bevestigd wordt door het experiment. Motivering van de keuze. Verwoording van wat onduidelijk is, van wat niet begrijpbaar is. 5. Wetenschappelijke visie: verklaring, verduidelijking, vastzetting Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
De sneeuwman Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Je moeder heeft het talloze malen herhaald ‘Doe je jas aan, dan krijg je het warm.’ Ons dagelijks taalgebruik suggereert dat: sommige stoffen/ materialen de eigenschap hebben om dingen warm te maken. Wanneer je de sneeuwman een jas aandoet , maak je hem warm en zal hij dus sneller smelten. Binnen dit leerlingenbeeld zijn ‘warmte’ en ‘koude’ soorten stoffen die tussen voorwerpen uitgewisseld kunnen worden en in voorwerpen opgeslagen zitten. Deze visie strookt met de visie binnen de vroege warmtetheorie. Resten van deze theorie zijn in ons taalgebruik verweven. Uiteindelijk smelt de sneeuwman toch. Het maakt geen verschil uit of je hem een jas aandoet of niet. We bekijken de sneeuwman eventjes. De waarneming is een momentopname en tijd nemen we niet spontaan waar. Wanneer je stoffen koel wil houden stop je ze bijvoorbeeld in een koelbox. Je koelbox is dan als het ware de jas die je rond deze stoffen legt. Wanneer je een blok ijscrème koopt wikkelt men die in een laag papier om te voorkomen dat het ijs smelt. Andere mogelijkheden………. Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Wanneer twee voorwerpen op een verschillende temperatuur in contact met elkaar zijn, blijkt het koudste voorwerp (de sneeuwman) steeds op te warmen, het warmste voorwerp (de omgevende lucht) af te koelen tot beide eenzelfde eindtemperatuur bereikt hebben. De microscopische verklaring hiervoor is: 1. Alle voorwerpen zijn gemaakt uit deeltjes. 2. In vaste stoffen zitten deze deeltjes dicht bij elkaar en trillen ze netjes geschikt in een rooster; bij vloeistoffen zitten de deeltjes dicht bij elkaar en bewegen ze vrij, bij een gas zitten de deeltjes ver van elkaar en bewegen ze vrij. ……… 3. Wanneer de temperatuur van een voorwerp hoog is betekent dat dat de deeltjes gemiddeld snel bewegen. Is de temperatuur van een voorwerp laag dan bewegen de deeltjes gemiddeld traag. Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
4. Brengen we voorwerpen op een verschillende temperatuur met elkaar in contact, dan zal aan het contactoppervlak, door botsingen, energie uitgewisseld worden (zoals jij zelf begint mee te wippen wanneer je op een trampoline stilligt en je zus begint te springen). De traagste deeltjes gaan heviger bewegen, de hevig bewegende deeltjes vertragen. Macroscopisch zal het koudste voorwerp in temperatuur stijgen en het warmste voorwerp afkoelen tot ze eenzelfde eindtemperatuur krijgen. 5. Een jas is gemaakt uit een soort stof die bedoeld is om ons lichaam (op 37°C) te isoleren van de koude buitenlucht (0°C). Stof zoals wol heeft een ijle structuur, tussen de wollen draden zit er veel lucht. Lucht is een gas. De deeltjes zitten ver van elkaar. De energieoverdracht door botsingen tussen de sneeuwman en de omgevende lucht verloopt dus niet vlot. De jas vormt als het ware een buffer tussen de sneeuw en de omgevingslucht en vertraagt het smelten. Op die manier behoudt de sneeuwman inderdaad langer het temperatuursverschil met de omgeving. Energieoverdracht door warmte kunnen we zichtbaar maken door gebruik te maken van een IR camera. Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Voorbeelden • de zware ballon • de ijsemmer • de lichte fles • de sneeuwman • de ballon met rimpels • het aangedampt glas • de theepot Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
1 De “zware” ballon Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
2 De ijsemmer Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
3 De “lichte” fles Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
4 De sneeuwman Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
5 De ballon met rimpels Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
6 Het “aangedampt” glas Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
7 De theepot Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Andere voorbeelden • Bungee sprong • Actie en reactie met skateboard • Ballon onder stolp en vacuümpomp • Gewichtloosheid • Hoeveel info op een cd? • ….. Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Van leraren: Startvisies leren kennen Motiveren Wetenschappelijke methode Differentiëren VOETEN Het thuisfront is actief PHYS4ALL Van leerlingen / studenten: Bewust van eigen visie Bewust van andere visies, ook de wetenschappelijke Verantwoordelijk , uitgedaagd Experimenteer vaardig Inzichtelijk sterker Reacties Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006
Bedankt om mee te werken en fysica “cool” te maken. • Uitgewerkte syllabus op http://users.skynet.be/sofysica onder archief Conceptfysica M. Debusschere 16-17 dec 2006